高中物理人教版4第十一章機械振動 全國優(yōu)質(zhì)課

1．對簡諧運動的回復(fù)力公式F＝－kx的理解，正確的是()A．k只表示彈簧的勁度系數(shù)B．式中的負號表示回復(fù)力總是負值C．位移x是相對平衡位置的位移D．回復(fù)力只隨位移變化，不隨時間變化解析：位移x是相對平衡位置的位移；F＝－kx中的負號表示回復(fù)力總是與振動物體的位移方向相反．答案：C2．做簡諧運動的振子每次通過同一位置時，相同的物理量是()A．速度 B．加速度C．位移 D．動能解析：振子通過同一位置時，位移、加速度的大小和方向都相同．速度的大小相同，但方向不一定相同，因此B、C、D正確.答案：BCD3．對于彈簧振子回復(fù)力和位移的關(guān)系，下列圖中正確的是()解析：由簡諧運動的回復(fù)力公式F＝－kx可知，彈簧振子做簡諧運動時的回復(fù)力和位移的關(guān)系圖象應(yīng)如選項C所示．答案：C4．如圖所示是某一質(zhì)點做簡諧運動的圖象，下列說法正確的是()A．在第1s內(nèi)，質(zhì)點速度逐漸增大B．在第2s內(nèi)，質(zhì)點速度逐漸增大C．在第3s內(nèi)，動能轉(zhuǎn)化為勢能D．在第4s內(nèi)，動能轉(zhuǎn)化為勢能解析：質(zhì)點在第1s內(nèi)，由平衡位置向正向最大位移處運動，做減速運動，所以選項A錯誤；在第2s內(nèi)，質(zhì)點由正向最大位移處向平衡位置運動，做加速運動，所以選項B正確；在第3s內(nèi)，質(zhì)點由平衡位置向負向最大位移處運動，動能轉(zhuǎn)化為勢能，所以選項C正確；在第4s內(nèi)，質(zhì)點由負向最大位移處向平衡位置運動，勢能轉(zhuǎn)化為動能，所以選項D錯誤．答案：BC5．在簡諧運動的過程中，t1、t2兩時刻物體分別處在關(guān)于平衡位置對稱的兩點，則從t1至t2這段時間，物體()A．t1、t2兩時刻動量一定相同B．t1、t2兩時刻勢能一定相同C．速度一定先增大，后減小D．加速度可能先增大，后減小，再增大解析：在t1、t2兩時刻，物體分別處在關(guān)于平衡位置對稱的兩點，在這兩點，物體的位移、回復(fù)力、加速度大小相同，方向相反；物體的速度、動量大小相同，方向可能相同，也可能相反；動能、勢能均相同．如果t1時刻物體正在向最大位移處運動，則在t1到t2的時間內(nèi)其速度一定是先減小，后增大，再減??；加速度先增大，后減小，再增大．如果t1時刻物體正在向平衡位置處運動，則在t1到t2的時間內(nèi)，物體速度一定先增大，后減小，加速度先減小，后增大．正確選項為B、D.答案：BD6．彈簧振子的質(zhì)量是2kg，當它運動到平衡位置左側(cè)2cm時，受到的回復(fù)力是4N，當它運動到平衡位置右側(cè)4A．2m/s2，向右 B．2mC．4m/s2，向右 D．4m解析：在左側(cè)2cm時，F(xiàn)1＝4N＝kx1＝2k，在右側(cè)4cm處時，F(xiàn)2＝kx2＝4k＝8N＝ma，解得a＝4答案：D7．如圖所示，兩根完全相同的彈簧和一根張緊的細線將甲、乙兩物體束縛在光滑水平面上，已知甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量．當細線突然斷開后，兩物體都開始做簡諧運動，在運動過程中()A．甲的振幅大于乙的振幅B，甲的振幅小于乙的振幅C．甲的最大速度小于乙的最大速度D．甲的最大速度大于乙的最大速度解析：由題意知，細線未斷之前兩個彈簧受到的彈力是相等的，所以當細線斷開后，甲、乙兩個物體做簡諧運動時的振幅是相等的，A、B錯；兩物體在平衡位置時的速度最大，此時的動能等于彈簧剛釋放時的彈性勢能，所以甲、乙兩個物體的最大動能是相等的，則質(zhì)量大的速度小，所以C正確，D錯誤．答案：C8．做簡諧運動的彈簧振子，質(zhì)量為m，最大速率為v，則下列說法正確的是()A．從某一時刻算起，在半個周期的時間內(nèi)，回復(fù)力做的功一定為零B．從某一時刻算起，在半個周期的時間內(nèi)，回復(fù)力做的功可能是0到eq\f(1,2)mv2之間的某一個值C．從某一時刻算起，在半個周期的時間內(nèi)，速度變化量一定為零D．從某一時刻算起，在半個周期的時間內(nèi)，速度變化量的大小可能是0到2v之間的某一個值解析：彈簧振子在半個周期內(nèi)剛好到達與初位置關(guān)于平衡位置對稱的位置，兩位置的速度大小相等，故由動能定理知，回復(fù)力做的功一定為零，則A正確，B錯誤．由于速度反向(初位置在最大位移處時速度為零)，在半個周期內(nèi)速度變化量的大小為初速度大小的2倍，因此在半個周期內(nèi)速度變化量的大小應(yīng)為0到2v之間的某一個值，則C錯誤，D正確．故正確選項為A、D.答案：AD9．某彈簧振子的固有頻率為Hz，將彈簧振子從平衡位置拉開4cm后放開，同時開始計時，則在t＝A．振子正在做加速度減小的加速運動B．振子正在做加速度增大的減速運動C．振子的速度方向沿x軸正方向D．振子的位移一定大于2解析：f＝25Hz，則T＝eq\f(1,f)＝eq\f(1,s＝s．根據(jù)簡諧運動周期性的特點，t＝s＝3×s＋s，振子在t＝s時的運動狀態(tài)與t＝0時相同，則t＝s時的狀態(tài)與t＝s時的振動狀態(tài)相同．作出振子的簡諧運動圖象如圖所示．t＝s時對應(yīng)于圖線上的P點，振子此時正在向正最大位移處移動，加速度正在增大，速度正在減小，速度方向為正方向，其位移一定大于eq\f(A,2)＝2cm.因此，選項B、C、D正確．答案：BCD10.公路上勻速行駛的貨車受一擾動，車上貨物隨車廂底板上下振動但不脫離底板．一段時間內(nèi)貨物在豎直方向的振動可視為簡諧運動，周期為T，取豎直向上方向為正方向，以某時刻作為計時起點，在t＝0時其振動圖象如圖所示，則()A．t＝eq\f(1,4)T時，貨物對車廂底板的壓力最大B．t＝eq\f(1,2)T時，貨物對車廂底板的壓力最小C．t＝eq\f(3,4)T時，貨物對車廂底板的壓力最大D．t＝eq\f(3,4)T時，貨物對車廂底板的壓力最小解析：要使貨物對車廂底板的壓力最大，則車廂底板對貨物的支持力最大，則要求貨物向上的加速度最大，由振動圖象可知在eq\f(3,4)T時貨物向上的加速度最大，C正確；貨物對車廂底板的壓力最小，則車廂底板對貨物的支持力最小，則要求貨物向下的加速度最大，由振動圖象可知在eq\f(1,4)T時貨物向下的加速度最大，故選C.答案：C11.如圖所示，彈簧振子B上放一個物塊A，在A與B一起做簡諧運動的過程中，關(guān)于A受力的下列說法中正確的是()A．物塊A受重力、支持力及彈簧對它的恒定的彈力B．物塊A受重力、支持力及彈簧對它的大小和方向都隨時間變化的彈力C．物塊A受重力、支持力及B對它的恒定的摩擦力D．物塊A受重力、支持力及B對它的大小和方向都隨時間變化的摩擦力解析：物塊A受到重力、支持力和摩擦力的作用．摩擦力提供回復(fù)力，所以隨時間變化其大小和方向都變化，D選項正確．答案：D12．甲、乙兩彈簧振子，振動圖象如圖所示，則可知()A．兩彈簧振子完全相同B．兩彈簧振子所受回復(fù)力最大值之比F甲∶F乙＝2∶1C．振子甲速度為零時，振子乙速度最大D．振子的振動頻率之比f甲∶f乙＝1∶2解析：從圖象中可以看出，兩彈簧振子周期之比T甲∶T乙＝2∶1，得頻率之比f甲∶f乙＝1∶2，D選項正確．彈簧振子周期與振子質(zhì)量、彈簧勁度系數(shù)k有關(guān)，周期不同，說明兩彈簧振子不同